[发明专利]半水‑二水法湿法磷酸生产工艺及其系统

权利要求书

1.一种半水-二水法湿法磷酸生产工艺，包括半水反应及过滤工序、二水反应及过滤工序，其特征在于，

所述半水反应及过滤工序中：将磷矿送入溶解槽中在浓硫酸的存在下分解反应生成稳定的半水硫酸钙结晶，控制溶解槽内反应浆料中硫酸根离子含量低于CaO含量；出溶解槽的反应料浆送入结晶槽中，在浓硫酸的存在下使半水硫酸钙晶体的长大,形成粗大的半水石膏结晶，控制结晶槽反应浆料中硫酸根离子含量高于CaO含量；出结晶槽的反应浆料大部分送入熟化槽中进一步长大以得到含有粗大晶体反应料浆，所述出熟化槽的反应料浆回送至溶解槽，出结晶槽的其余部分反应料浆送入第一高位闪蒸冷却器进行闪蒸冷却，控制第一高位闪蒸冷却器压力为10～15kPa(A)，进出口温差在10-20℃，从第一高位闪蒸冷却器闪蒸出来的闪蒸蒸汽送入后续处理工序；冷却后的反应料浆经过滤给料槽分两部分，一部分回送至结晶槽，另一部分送入半水过滤机得到半水滤液和半水石膏滤饼；出半水过滤机过滤区的半水滤液经下错气盘的过滤区分离出气体和滤液，气体送入与第一真空泵连接的半水雾沫分离器，滤液即为产品磷酸送至界区；所述半水石膏滤饼进入半水过滤机的一洗区进一步洗涤出夹带的磷酸，然后在滤布洗涤区与滤布冲洗水混合形成半水石膏料浆排出；所述半水过滤机下错气盘具有初滤区、过滤区和一洗区，所述半水过滤机初滤区的滤液送入下错气盘的初滤区，半水过滤机一洗区的滤液送入下错气盘的一洗区，出下错气盘初滤区和一洗区的滤液合并后液体送入返酸槽，气体送入半水雾沫分离器进行分离，所述半水雾沫分离器底部分离的液体送入返酸槽，从返酸槽回送至溶解槽和结晶槽,分离出的不凝气体通过第一真空泵排入大气；

所述二水反应及过滤工序中：所述半水石膏料浆进入转化槽在浓硫酸和活性硅胶的存在下进行水合反应，半水石膏水合成二水石膏,形成的二水石膏料浆送入二水过滤机的过滤区过滤得到二水过滤酸及二水石膏滤饼，所述二水石膏滤饼经二水过滤机的滤饼一洗区和滤饼二洗区逆流洗涤后由卸渣区排出得到二水干石膏。

2.如权利要求1所述的半水-二水法湿法磷酸生产工艺，其特征在于，所述二水反应及过滤工序中：所述转化槽中的反应料浆还循环送入第二高位闪蒸冷却器进行闪蒸冷却后再回送入转化槽，控制第二高位闪蒸冷却器压力为15～20kPa(A)，进出口温差在2-5℃。

3.如权利要求1或2所述的半水-二水法湿法磷酸生产工艺，其特征在于，所述二水过滤机过滤区过滤出的气体送入与第二真空泵连接的二水雾沫分离器，所述二水雾沫分离器底部分离的液体送入洗液槽，分离出的不凝气体通过第二真空泵排入大气。

4.如权利要求1或2所述的半水-二水法湿法磷酸生产工艺，其特征在于，所述二水反应及过滤工序中得到的二水过滤酸作为半水滤饼洗液,送至半水反应及过滤工序中半水过滤机的一洗区用于滤饼洗涤。

5.如权利要求1或2所述的半水-二水法湿法磷酸生产工艺，其特征在于，所述二水反应及过滤工序中二水过滤机的滤布冲洗区的冲洗水经冲洗水槽收集后,经冲洗水泵送入二水过滤机的滤饼二洗区作为滤饼洗涤液，然后送入滤饼一洗区作为滤饼洗涤液，最后经洗液槽收集后形成二水二滤液送入半水反应及过滤工序中半水过滤机的卸渣及滤布洗涤区用于洗涤半水滤布。

6.如权利要求1或2所述的半水-二水法湿法磷酸生产工艺，其特征在于，控制溶解槽反应浆料中硫酸根离子含量低于CaO含量0.5-2％wt；控制结晶槽反应浆料中硫酸根离子含量高于CaO含量1-3％wt。

7.一种半水-二水法湿法磷酸生产系统，包括半水反应及过滤系统和二水反应及过滤系统，其特征在于，

所述半水反应及过滤系统包括依次连接的溶解槽、结晶槽、第一高位闪蒸冷却器、过滤给料槽、半水过滤机以及下错气盘，所述结晶槽出口还经熟化槽与溶解槽连接，所述半水过滤机由前至后设有初滤区、过滤区、一洗区和滤布洗涤区，所述下错气盘由前至后设有与所述半水过滤机的初滤区、过滤区、一洗区一一对应连接的初滤区、过滤区和一洗区，所述下错气盘的过滤区的气体出口与半水雾沫分离器连接，液体出口连至界区；所述半水过滤机的卸渣及滤布洗涤区出口连接二水反应及过滤系统；

所述二水反应及过滤系统包括与半水过滤机的滤布洗涤区出口依次连接的转化槽和二水过滤机，所述二水过滤机前由至后设有初滤区、过滤区、滤饼一洗区、滤饼二洗区、卸渣区、滤布冲洗区和滤布干燥区，所述转化槽与二水过滤机的过滤区连接，所述二水过滤机的卸渣区与界区连接。